Brompropansäuren

Brompropionsäuren
Name	2-Brompropionsäure	3-Brompropionsäure
Andere Namen	2-Brompropansäure α-Brompropansäure	3-Brompropansäure β-Brompropansäure
Strukturformel
CAS-Nummer	10009-70-8 (R)-(+)-Enantiomer 32644-15-8 (S)-(−)-Enantiomer 598-72-1 (Racemat)	590-92-1
PubChem	11729	11553
Summenformel	C3H5O2Br
Molare Masse	152,98 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig (Enantiomere) fest bei 20 °C (Racemat)	fest
Schmelzpunkt	−0,5 °C (Enantiomere)[1] 25–26 °C (Racemat)[1][2]	61–63 °C[3]
Siedepunkt	203 °C[2]	140–142 °C (45 mm Hg)[4]
Flammpunkt	100 °C[5]	65 °C[2]
pKs-Wert	2,97 (18 °C)[6]
Dichte	1,7 g/cm3 (25 °C)[7]	1,48 g/cm3[3]
Dampfdruck	0,133 hPa (25 °C)[7]
Löslichkeit	löslich in Wasser[2][3]
Brechungsindex	1,475 (20 °C, 589 nm)[7]
GHS- Kennzeichnung [4][5]	Gefahr	Gefahr
H- und P-Sätze	314-302	301-314
	keine EUH-Sätze	keine EUH-Sätze
	260-​301+330+331-​303+361+353 305+351+338-​405-​501	260-​301+310-​303+361+353 305+351+338-​405-​501
Gefahrstoff- kennzeichnung	Ätzend (C) [4][5]
R-Sätze	22-34[4][5]
S-Sätze	20-26-28-36/37/39-45[4][5]
LD50	323 mg·kg−1 (oral, Ratte)[7]	1451 mg·kg−1 (oral, Ratte)[4]

Brompropansäuren sind aliphatische Carbonsäuren mit drei Kohlenstoffatomen, bei denen eines der an einem Kohlenstoffatom gebundenen Wasserstoffatome durch ein Bromatom ersetzt ist. Sie sind damit Derivate der Propionsäure.

Darstellung und Gewinnung

2-Brompropansäure

2-Brompropionsäure kann durch die Hell-Volhard-Zelinsky-Reaktion aus Propionsäure, Brom und rotem Phosphor dargestellt werden. Dabei wird das Racemat erhalten.

2-Brompropansäure entsteht auch durch Erhitzen von Milchsäure und gesättigter Bromwasserstoffsäure im geschlossenen Rohr.^[8]

3-Brompropansäure

3-Brompropansäure kann durch Addition von Bromwasserstoff an Acrylsäure gewonnen werden.^[9]

Eine weitere Synthese geht vom 2-Chlorethanol aus, das zunächst mit Natriumcyanid zu 2-Cyanoethanol umgesetzt wird. Dieses reagiert mit Bromwasserstoff und anschließender Hydrolyse zur 3-Brompropansäure.^[10][11]

Auch bei der Oxidation von 3-Brompropanal mit Salpetersäure entsteht 3-Brompropansäure.^[12]

Eigenschaften

Beide Brompropionsäuren sind bei Raumtemperatur feste, farblose, stechend riechende, wasserlösliche Substanzen. Die Säurestärke liegt wegen des −I-Effekts der Halogenatome über der der Stammverbindung Propionsäure. 2-Brompropionsäure ist optisch aktiv, da sie am zweiten C-Atom ein Chiralitätszentrum besitzt. Die Enantiomeren schmelzen bei −0,5 °C, wobei auch eine metastabile polymorphe Form mit einem Schmelzpunkt bei −10 °C beobachtet wurde.^[1] Das Racemat liegt folgend aus dem hohen Schmelzpunkt bei 25,7 °C^[1] als racemische Verbindung vor. Auch hier wurde eine metastabile polymorphe Form mit einem Schmelzpunkt bei −3,9 °C beobachtet.^[1] Die racemische Mischung der beiden Enantiomeren sollte einen Schmelzpunkt um −20 °C besitzen.^[1]

Reaktionen

2-Brompropansäure kann durch Erhitzen mit Kaliumhydroxid dehydrohalogeniert werden, es entsteht Acrylsäure.^[13]

2-Brompropansäure kann durch Erhitzen mit elementarem Brom im geschlossenen Rohr in 2,2-Dibrompropansäure umgewandelt werden.^[14], die sich beim weiteren Erhitzen in die 2,3-Dibrompropansäure umlagert.^[12]

2-Brompropansäure kondensiert beim Erhitzen mit Silberpulver 2,3-Dimethylbernsteinsäure.^[12]

Das in Wasser gelöste Kaliumsalz der 2-Brompropansäure zerfällt beim längeren Stehen in der Kälte in Kaliumbromid und Milchsäure.^[12]

Im basischen Milieu hydrolysieren die Brompropansäuren zu den entsprechenden Hydroxypropansäuren.^[9]

Verwendung

Beide isomeren Brompropionsäuren werden als Ausgangsstoffe für die Herstellung von Pharmazeutika und Pestiziden verwendet.^[2] Außerdem dienen sie als Alkylierungsmittel für Mercaptane und andere schwefelhaltige Verbindungen.^[2] Aus 2-Brompropionsäure kann durch Fischer-Synthese Alanin hergestellt werden.

Toxikologie

3-Brompropionsäure zeigte im Tierversuch tumorerzeugende Wirkung.^[4]

Einzelnachweise